CD₃OCD₂H : une nouvelle molécule-sonde pour l'étude infrarouge de l'acidité de Lewis des sites d'adsorption des oxydes metalliques

II – Adsorption sur alumine

“Structure et réactivité des espèces adsorbées” ERA 824, Laboratoire de Spectrochimie I.S.M.R.A., Université, 14032 Caen Cedex, France.

Résumé

L'étude infrarouge de l'adsorption de quantités successives de CD₃OCD₂H sur des échantillons d’alumine DEGUSSA C activés à différentes températures montre la formation de trois types d'espèces : des espèces fortement coordinées, des espèces coordinées ré- versiblement et des espèces liées par liaison pontale hydrogène. Les espèces irréversiblement coordinées se décomposent à T > 470 K pour donner des groupements méthoxy superficiels. Par gravimétrie (mesures faites à 370 K), nous montrons que les sites acides forts impliqués dans la formation des espèces irréversiblement coordinées n'apparaissent que lorsque la température d'activation de l'alumine est supérieure à 400 K. Leur nombre augmente avec la température d'activation, atteignant une limite voisine de 0,66 site nm^–2.

L'utilisation de CD₃OCD₂H permet de montrer l’hétérogénéité des sites acides superficiels. Il apparaît de plus que le pouvoir donneur de proton des groupements hydroxyle de l'alumine est plus faible que celui des groupements OH restant après activation de la silice à 870 K.

Abstract

Infrared studies of the adsorption of progressive quantities of CD₃OCD₂H on alumina samples (DEGUSSA C) activated at different temperatures show the formation of three kinds of species : strongly coordinated species, reversibly coordinated species and hydrogen bonded species. Irreversibly coordinated species are thermally decomposed at T > 470 K, leading to surface methoxy groups. Gravimetric measurements (at 370 K) show that the strong acid sites, which are involved in the formation of irreversibly coordinated species, only appear when the activation temperature of alumina is higher than 400 K. Their number increases with the activation temperature, up to a limit value of about 0.66 site . nm^–2.

Use of CD₃OCD₂H shows that the Lewis acid sites on alumina are heterogeneous. Moreover it appears that the proton donor ability of OH groups of alumina is lower than those on silica activated at 870 K.